高中通用技术苏教版必修一第七章 模型或原型的制作工艺教学设计

这是一份高中通用技术苏教版必修一第七章 模型或原型的制作工艺教学设计，共4页。教案主要包含了教材内容分析，教学对象分析，教学目标，教学的重点和难点，教学方法，教学资源准备，教学过程设计，板书设计等内容，欢迎下载使用。


一、教材内容分析
本节是苏教版教材《技术与设计1》第七章“模型或原型的制作”第二节内容。在课标的内容标准中，本节对学生的要求为：知道工艺的含义和常用工艺的种类；了解1~2类常用的工具和设备，学会一种材料的1~2种加工方法，能根据设计方案和已有条件选择加工工艺，并能正确、安全地操作。
工艺表征了知识、能力与物质手段的结合。在学生的设计过程中，这部分内容具有将方案实物化的作用，是制作模型或原型，进而进行技术试验、方案改进等的前提。为了完成模型或原型的制作，学生需要掌握一些基本的工艺知识和技能。而下一节，将运用本节学习的技能，制作模型或原型。
依据课标，我对本节教学过程的整体设计是3课时。其中，第一课时，初识工艺。带领学生认识工艺，了解工艺的学习方法。第二课时，传统工艺——手工配钥匙。学生经历工艺的操作过程，体验操作规范，感悟工艺的意义。第三课时，现代工艺——3D打印。这一课，以新型工艺的方式向学生呈现了一种制作模型或原型的途径。同时，课内的工艺学习过程结束，学生即将进入模型或原型的制作环节。本节，每课时内容和侧重落实的课标内容如下表所示。
二、教学对象分析
通过前两课的学习，学生了解了工艺的含义和常用工艺，了解了金工常用的工具和设备，了解了金属材料的划线、锯割、锉削和钻孔等加工方法，实践了划线、锉削和检验等内容，能根据工艺要求正确、安全地操作。
通过前面章节的积累，有一些学生已经确定了设计课题并制定了方案，但对于方案的实施，还是感觉无从下手、能力不足。一方面，他们仍然缺乏对选择工具、材料及加工方法的认识；另一方面，由于缺少设计实践经历，他们尚未形成工艺问题意识和掌握解决问题的方法。
三、教学目标
1. 知识与技能
（1）了解3D打印技术特点和在生活、生产中的应用；
（2）理解FDM（熔融沉积成形）的工作原理；
（3）了解三维设计和社区的网络学习平台；
（4）能根据设计方案和已有条件选择加工工艺。
2. 过程与方法
有关3D打印的工艺知识，属于讲授内容，虽然有一层高科技外衣，但如果采用传统的“老师讲，学生听”的形式难免枯燥。因此，本课以身边的设计问题引入，一例贯穿，引导学生在探讨、观察和操作中获取知识。通过切身经历工艺的分析、选择和实施过程，形成良好的有关工艺的认识和操作思路。
3. 情感态度与价值观
通过工艺学习与实践解决设计中的相关问题，发展学生良好的工程思维品质。培养学生热爱技术、评价选择技术、使用技术的意识。激发学生善于思考、勇于实践的热情，促进自主学习意识的养成。
四、教学的重点和难点
重点：了解三维设计，理解FDM的3D打印工作原理，能根据设计方案和已有条件选择加工工艺。
难点：能根据设计方案和已有条件选择加工工艺。
通过情境设置，穿插小组讨论、演示操作、现场参观等多种教学方法，抓住学生的好奇心，提高学生的参与度，通过课堂的“参与感”，逐步落实教学重点。针对实际的工艺选择问题，在师生交流中，引导学生逐步积累有关工艺的分析及技术学习方法，形成工艺问题意识，建构理解过程，从而实现对难点的突破。
五、教学方法
小组讨论、互动问答、演示操作、现场参观等
六、教学资源准备
多媒体教学系统、PPT、3DOne软件、Cura软件、3D打印机
七、教学过程设计
八、板书设计
现代工艺——3D打印
1.技术简介 概念设计（建筑、时装）
样件制作（试验）
2.打印原理 私人定制（人像、医疗）
FDM：材料ABS、PLA 传统工艺×（镂空、复杂）
精度高、开模费用高、单件、小批量
3.社区体验
九、教学反思
继上一节课“传统工艺——手工配钥匙”之后，本课带领学生在现代工艺的体验中感受技术。学生在本课之前，通过网络和媒体对3D打印技术有简单的认识，大部分人对这一“高大上”的设备充满了好奇，这就为本节课的学习奠定了良好的情感基础。在本课结束后，他们将了解3D打印可以作为一种加工工艺为高中生所用。本课将继续引导学生做好利用技术实施方案的知识和方法储备，进而促进其设计过程体验的完整性。
本课采用的案例来自于本校学生，贴近生活，符合高中学生的认知水平和学习能力。通过带领学生参与分析，观摩设计与制作的全过程，建立学生的技术自信心，同时也为完成后续的自主学习与实践起到了良好的示范作用。
天津一中 通用技术 学案
§7.2 工艺（第三课时）
班级： 小组成员：
一、问题提出
天津一中2015级高一6班孙茜同学在家中不慎摔碎了（陶瓷）毛笔架，她想设计并制作一个适合自己在家使用的毛笔架，于是制定了如下的设计要求：
1. 具有放置毛笔头的功能
2. 外形美观
3. 结构稳固、防水耐用
依据自己的审美和想象，孙茜同学绘制了毛笔架的草图方案。

请你根据设计要求和已有方案，帮助她选择材料、工具和加工方法。孙茜同学的设计要求和方案是否明确？还需要做哪些补充吗？
二、讨论过程随记
通过补充与权衡，你会选择哪个方案？为什么？
三、关于3D打印
1. 你知道3D打印在生活和生产中有哪些应用吗？
2. 什么是FDM
材料：ABS、PLA
3. 自学资源
社区网址： QQ群名称：天津一中3D打印交流群
群号：498371917第一课时
第二课时
第三课时
课时内容
课标
初识工艺
传统工艺
——手工配钥匙
现代工艺
——3D打印
知道工艺的含义和常用工艺的种类
√
了解1~2类常用的工具和设备
√
学会一种材料的1~2种加工方法
√
√
能根据设计方案和已有条件选择加工工艺，并能正确、安全地操作。
能正确、安全地操作。
能根据设计方案和已有条件选择加工工艺。
教学环节
教师活动
学生活动
设计思路
情境导入
回顾：什么是工艺？
“工艺”在我们的设计活动中是如何解决问题的……
以2015级高一6班孙茜同学设计毛笔架的过程为案例，请同学们根据设计要求和已有方案，帮助她选择材料、工具和加工方法。
孙茜同学最终决定以塑料为材料，并利用时下最时髦的3D打印技术来完成原型的制作。
回忆、思考
讨论、交流
工艺首先是步骤，然后是每一步使用的工具、材料及加工方法。
以学生为主体，针对问题，破除技术的神秘感，使学生科学认识工艺知识，提升技术敏感性。在讨论与师生交流中，引导学生逐步积累有关工艺的分析及技术学习方法。
工艺知识学习
一、问题与讨论
“以同学们的了解，3D打印都能打什么？”
师生归纳3D打印技术特点和在生活、生产中的应用。
二、技术探秘
什么是3D打印？
介绍FDM（熔融沉积成形）的工作原理。
为了完成原型的制作，孙茜同学做了哪些工作？
组织学生现场参观3D打印机的工作过程。
三、社区体验
“我们有了各种软、硬件环境，如果在座的各位同学想把你们的设计作品制造出来，我们需要做一项什么工作？”
“好，那建模所需的软件到哪里下载？建模软件如何学习呢？”
为方便学生后续的自主学习，给出多种学习与交流途径（社区网站、QQ群等）。
讨论、交流
聆听
思考、讨论、互动
聆听
观察、思考
“建模”
请一位同学到讲台操作，看看在社区空间中能有哪些发现。
3D打印广泛应用于工业设计、艺术设计、航空航天、军工、医疗等领域，生活和生产中的应用在师生互动的讨论实例中渗透。
通过探究3D打印机喷头和工作平台的运动方式，帮助学生认识FDM的基本原理。
以软、硬件为线索，以3D One软件、Cura软件和3D打印机为平台，向学生演示设计作品由方案向实物转化的过程。
通过观察，进一步加深学生对FDM打印原理的理解，同时也为学生带来加工过程的直观感受。
学生们发现，在社区可以免费下载3DOne软件；社区中有着丰富的在线学习资源；可以看到本校同学和老师上传的作品，可以点赞，可以评论；还能参加各种线上活动，学习热情越来越高涨。
小结
“请同学们再回忆一下本节课的内容，说说我们在设计过程中会遇到哪些有关工艺的问题？个人能力不足时，有哪些解决途径？”
总结与思考
认识工艺在设计过程中的作用和角色。
鼓励学生运用工艺的分析思路，尝试实践操作，完成模型或原型的制作。
序号
材料
功能
外形
稳固
防水
耐用
工具和设备
知识与操作
1
纸
√
√+
×
2
金属
√
√
√+
√…
√
锯、锉；加工机床；铸造
金工
3
粘土
√
√
√+
4
陶瓷
√
√
√+
√
×
5
木材
√
√
√+
√…
√
木工锯、刨子、木锉、砂纸
木工
6
塑料
√
√
√+
√
√
开模、注塑；3D打印
专业生产知识；？
序号
材料
功能
外形
稳固
防水
耐用
工具和设备
知识与操作